JP5813649B2 - 液処理装置、液処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、被処理体たる基板等にめっきなどの液処理を行う液処理装置、液処理方法に関する。

半導体デバイスの設計・製造においては、動作速度の向上と一層の高集積化が指向されている。その一方で、高速動作や配線の微細化による電流密度の増加により、エレクトロマイグレーション（ＥＭ）が発生しやすくなり、配線の断線を引き起こすことが指摘されている。このことは、信頼性の低下をもたらす原因となる。そのため、半導体デバイスの基板上に形成される配線の材料として、比抵抗の低いＣｕ（銅）やＡｇ（銀）などが用いられるようになってきている。特に銅の比抵抗は１．８μΩ・ｃｍと低く、高いＥＭ耐性が期待できるため、半導体デバイスの高速化のために有利な材料として期待されている。

一般に、Ｃｕ配線を基板上に形成するには、絶縁膜に配線を埋め込むためのビアおよびトレンチをエッチングにより形成し、それらの中にＣｕ配線を埋め込むダマシン法が用いられている。さらには、Ｃｕ配線を有する基板の表面にＣｏＷＢ（コバルト・タングステン・ホウ素）やＣｏＷＰ（コバルト・タングステン・リン）などを含むめっき液を供給し、キャップメタルと称される金属膜を無電解めっきによりＣｕ配線上に被覆して、半導体デバイスのＥＭ耐性の向上を図る試みがなされている（例えば、特許文献１）。

キャップメタルは、Ｃｕ配線を有する基板の表面に無電解めっき液を供給することによって形成される。例えば、回転保持体に基板を固定し、回転保持体を回転させながら無電解めっき液を供給することで、基板表面上に均一な液流れを形成する。これにより、基板表面全域に均一なキャップメタルを形成することができる（例えば、特許文献２）。

しかし、無電解めっきは、めっき液の組成、温度などの反応条件によって金属の析出レートに大きな影響を与えることが知られている。また、処理温度まで加熱されためっき液は、反応によりパーティクルを生じることが知られている。そのため、連続してウエハにめっき処理を施すプロセスにおいて、工程上の要請やトラブルなどによりプロセスを停止させた場合、処理温度まで加温してしまっためっき液の品質が低下してしまう問題があった。これは、ウエハに均一な膜厚を有するキャップメタルを形成することを難しくする。

特開２００６−１１１９３８号公報 特開２００１−０７３１５７号公報

このように、従来の液処理装置、液処理方法では、プロセスを停止した場合にめっき液の品質が劣化するという問題があった。以下に説明する実施形態はかかる課題を解決するためになされたもので、めっき液の品質劣化を防止することのできる液処理装置、液処理方法を提供することを目的としている。

上記した目的を達成するために、本発明の一態様に係る液処理装置は、複数の基板に連続してめっき処理を施す液処理装置であって、めっき液を収容する温度調節用容器と、温度調節用容器に収容されためっき液の温度を制御する温度制御部と、基板を１枚ずつ所定位置に保持する保持部と、温度調節用容器に収容され温度制御されためっき液を、保持部により保持された基板の処理面に吐出する供給孔を有するノズルと、温度調節用容器に収容され温度制御されためっき液を、ノズルの供給孔に向けて送り出す送り出し機構と、送り出し機構がめっき液を送り出すタイミングを制御する供給制御部と、を具備し、温度制御部は、送り出し機構がめっき液を送り出すタイミングに基づいて、温度調節用容器に収容されためっき液の温度を制御する、液処理装置である。

めっき液の品質劣化を防止することのできる液処理装置、液処理方法を提供することができる。

実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す平面図である。 図１のII−II線に沿った正面側の断面図である。 図１のIII−III線に沿った側面側の断面図である。 実施形態に係る液処理ユニットの構成を示す断面図である。 図４のV−V線に沿った下面側の断面図である。 実施形態に係る流体供給装置の構成を示す図である。 実施形態の液処理ユニットの第１のアームを透視的に示す模式図である。 実施形態の液処理ユニットの動作を示すフローチャートである。 実施形態の温度調節用流体供給器の構成例を示す図である。 実施形態の温度調節用流体供給器の構成例を示す図である。 実施形態の温度調節用流体供給器の動作を示すフローチャートである。 液処理プロセスにおけるプロセス待機時間を説明する図である。 めっき液の加温時間とめっき液中に生ずるパーティクル数の関係を示す図である。 めっき処理の処理温度とめっき膜厚の関係を示す図である。

（実施形態に係る液処理装置の構成）
以下、図面を参照しての実施形態に係る液処理装置について詳細に説明する。以下に説明する実施形態では、半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）にめっき処理を行う液処理装置に適用した場合について示す。図１は本発明の実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す平面図、図２は図１のII−II線に沿った正面側の断面図、図３は図１のIII−III線に沿った側面側の断面図である。

図１および図２に示すように、この液処理装置１００は、複数のウエハＷを収容するウエハキャリアＣを載置し、ウエハＷの搬入・搬出を行う搬入出ステーション（基板搬入出部）１と、ウエハＷにめっき処理を施すための処理ステーション（液処理部）２と、制御装置５とを備えており、これらは隣接して設けられている。

搬入出ステーション１は、複数のウエハＷを水平状態で収容するウエハキャリアＣを載置するキャリア載置部１１と、ウエハＷの搬送を行う搬送部１２と、ウエハＷの受け渡しを行う受け渡し部１３と、搬送部１２および受け渡し部１３が収容される筐体１４とを有している。図１に示す例では、キャリア載置部１１は４個のウエハキャリアＣが載置可能であり、載置されたウエハキャリアＣは筐体１４の垂直壁部に密着された状態とされ、大気に触れることなくその中のウエハＷが搬送部１２に搬入可能となっている。

筐体１４は、搬送部１２と受け渡し部１３とを垂直に仕切る仕切り部材１４ａを有している。搬送部１２は、搬送機構１５と、その上方に設けられた清浄空気のダウンフローを供給するファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）１６とを有している。搬送機構１５は、ウエハＷを保持するウエハ保持アーム１５ａを有しており、さらに、このウエハ保持アーム１５ａを前後に移動させる機構、ウエハキャリアＣの配列方向であるＸ方向に延在する水平ガイド１７（図１参照）に沿って移動させる機構、垂直方向に設けられた垂直ガイド１８（図２参照）に沿って移動させる機構、水平面内で回転させる機構を有している。この搬送機構１５により、ウエハキャリアＣと受け渡し部１３との間でウエハＷが搬送される。

受け渡し部１３は、受け渡しステージ１９と、その上に設けられたウエハＷを載置可能な載置部を複数備えた受け渡し棚２０とを有しており、この受け渡し棚２０を介して処理ステーション２との間でウエハＷの受け渡しが行われるようになっている。

処理ステーション２は直方体状をなす筐体２１を有し、筐体２１内には、その中央上部にウエハキャリアＣの配列方向であるＸ方向に直交するＹ方向に沿って延びる搬送路を構成する搬送室２１ａと、搬送室２１ａの両側に設けられた２つのユニット室２１ｂ，２１ｃとを有している。図１に示す例では、ユニット室２１ｂ，２１ｃにはそれぞれ搬送室２１ａに沿って６個ずつ合計１２個の液処理ユニット２２が水平に配列されている。

図３に示すように、筐体２１内のユニット室２１ｂ，２１ｃの下には、それぞれ各液処理ユニット２２の駆動系を収容した駆動エリア２１ｄ，２１ｅが設けられ、さらに、これら駆動エリア２１ｄ，２１ｅの下には、それぞれ配管を収容した配管ボックス２１ｆ、２１ｇが設けられている。また、配管ボックス２１ｆ，２１ｇの下には、それぞれ処理液貯留部としての薬液供給ユニット２１ｈ，２１ｉが設けられている。一方、搬送室２１ａの下方は排気のための排気空間２１ｊが設けられている。

搬送室２１ａの上方には、ファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）２３が設けられ、搬送室２１ａに清浄空気のダウンフローを供給するようになっている。搬送室２１ａの内部には搬送機構２４が設けられている。搬送機構２４は、ウエハＷを保持するウエハ保持アーム２４ａを有しており、このウエハ保持アーム２４ａを前後に移動させる機構、搬送室２１ａに設けられた水平ガイド２５（図１参照）に沿ってＹ方向に移動させる機構、垂直方向に設けられた垂直ガイド２６（図３参照）に沿って移動させる機構、水平面内で回転させる機構を有している。この搬送機構２４により、各液処理ユニット２２に対するウエハＷの搬入出を行うようになっている。

なお、受け渡しステージ１９はキャリア載置部１１よりも高い位置に設けられ、液処理ユニット２２は受け渡しステージ１９よりも高い位置に設けられている。配管ボックス２１ｆ，２１ｇには、処理液配管群７０、排液配管群７１および排気配管群７２が水平に配置されている。薬液供給ユニット２１ｈ，２１ｉの搬入出ステーション１側の端部には、図２に示すように、第１垂直配管エリア２７ａが設けられており、反対側の端部には第２垂直配管エリア２７ｂが設けられている。薬液供給ユニット２１ｈおよび２１ｉには、ウエハＷの無電解めっき処理の前処理に使用される前洗浄処理液Ｌ１を貯留する第１のタンク３１０、ウエハＷの無電解めっき処理の後処理に使用される後洗浄処理液Ｌ２を貯留する第２のタンク３２０、ウエハＷを処理するめっき液Ｌ３を貯留する第３のタンク３３０、および、ウエハＷの外周部の処理に用いる外周部処理液Ｌ４を貯留する第４のタンク３４０が収容されている。

図２に示すように、第１ないし第４のタンク３１０〜３４０の側壁下部には、その中から薬液を送出するための配管３１１〜３４１が接続されており、その側壁上部には薬液を返戻するための返戻管が接続されている。配管３１１〜３４１には、ポンプ３１２〜３４２が設けられている。回収タンク１０２には、図２に示すように、処理済みの薬液を回収するための配管１０８が接続されている。回収タンク１０２と第１ないし第４のタンク３１０〜３４０は、接続配管１０９で接続されている。接続配管１０９にはポンプ１１０が設けられており、回収タンク１０２に回収された薬液を浄化処理した後、第１ないし第４のタンク３１０〜３４０に戻すことが可能となっている。

配管ボックス２１ｆ，２１ｇに設けられた排液配管群７１の一部には、ドレイン配管１２３が接続されている。このドレイン配管１２３は、第２垂直配管エリア２７ｂを通って下方に延びており、排液がドレイン配管１２３を通ってドレインとして床下の工場配管に廃棄されるように構成されている。

ＦＦＵ２３は、清浄空気を搬送室２１ａ内に供給し、その一部が搬送室２１ａからユニット室２１ｂ，２１ｃおよび液処理ユニット２２に導かれる。ユニット室２１ｂ，２１ｃに導かれた清浄空気はさらに駆動エリア２１ｄ，２１ｅに導かれる。駆動エリア２１ｄ，２１ｅには、排気管７３が接続されており、ユニット室２１ｂ，２１ｃで発生したパーティクルおよび駆動エリア２１ｄ，２１ｅの主に駆動系から発生したパーティクル等をこの排気管７３を介して強制排気可能となっている。液処理ユニット２２からは、配管ボックス２１ｆ，２１ｇに設けられた排気配管群７２を介してガスが排気される。配管ボックス２１ｆ，２１ｇには、その中を排気するための排気管７４が接続されている。さらに、排気空間２１ｊの底部には、搬送室２１ａを流れてきた気流を排気するための２つの排気管７５，７６と、搬送機構２４の内部を通って来た気流を排気する搬送駆動系排気管７７が接続されている。

図２に示すように、排気配管群７２、排気管７３，７４，７５，７６、搬送駆動系排気管７７は、筐体２１の側面から外部に延出し、さらに下方に向かって延びており、床下の工場配管に接続されている。

制御装置５は、マイクロプロセッサを有するプロセスコントローラ５１、プロセスコントローラ５１に接続されたユーザーインターフェース５２、およびこの実施形態に係る半導体製造装置の動作を規定するコンピュータプログラムなどを格納する記憶部５３を備え、搬入出ステーション１や処理ステーション２などを制御する。制御装置５は、図示しないホストコンピュータとオンライン接続され、ホストコンピュータからの指令に基づいて半導体製造装置を制御する。ユーザーインターフェース５２は、例えばキーボードやディスプレイなどを含むインタフェースであり、記憶部５３は、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、不揮発メモリなどを含んでいる。

このように構成される液処理装置１００においては、まず、搬入出ステーション１のキャリア載置部１１に載置されたキャリアＣから搬送機構１５により１枚のウエハＷを取り出して受け渡しステージ１９上の受け渡し棚２０の載置部に載置し、この動作を連続的に行う。受け渡し棚２０の載置部に載置されたウエハＷは、処理ステーション２の搬送機構２４により順次搬送されて、いずれかの液処理ユニット２２に搬入される。

（実施形態に係る液処理ユニットの構成）
続いて、図４ないし図６を参照して、この実施形態の液処理ユニット２２について詳細に説明する。図４に示すように、液処理ユニット２２は、アウターチャンバ２１０、インナーチャンバ２２０、スピンチャック２３０、第１・第２の流体供給部２４０・２５０、ガス供給部２６０、バックプレート２６５を備えている。

アウターチャンバ２１０は、ハウジング２００の中に配設され、めっき処理を実行する処理容器である。アウターチャンバ２１０は、ウエハＷの収納位置を囲むような筒状に形成され、ハウジング２００の底面に固定されている。アウターチャンバ２１０の側面には、ウエハＷを搬出入する窓２１５が設けられ、シャッター機構２１６により開閉可能とされている。また、アウターチャンバ２１０の窓２１５が形成された側と対向する側面には、第１・第２の流体供給部２４０・２５０の動作のためのシャッター機構２１９が開閉可能に形成されている。アウターチャンバ２１０の上面には、ガス供給部２６０が設けられている。アウターチャンバ２１０の下部には、ガスや処理液等を逃がすドレイン抜き２１８が備えられている。

インナーチャンバ２２０は、ウエハＷから飛散する処理液を受ける容器であり、アウターチャンバ２１０の中に配設されている。インナーチャンバ２２０は、アウターチャンバ２１０とウエハＷの収納位置の間の位置に筒状に形成され、排気、排液用のドレイン抜き２２４を備えている。インナーチャンバ２２０は、例えばガスシリンダなどの図示しない昇降機構を用いてアウターチャンバ２１０の内側で昇降可能とされており、上端部２２２の端部がウエハＷの収納位置よりもやや高い位置（処理位置）と、当該処理位置よりも下方の位置（退避位置）との間で昇降する。ここで処理位置とは、ウエハＷに無電解めっきを施す時の位置であり、退避位置とは、ウエハＷの搬出入時やウエハＷの洗浄等を行う時の位置である。

スピンチャック２３０は、ウエハＷを実質的に水平に保持する基板固定機構である。スピンチャック２３０は、回転筒体２３１、回転筒体２３１の上端部から水平に広がる環状の回転プレート２３２、回転プレート２３２の外周端に周方向に等間隔を空けて設けられたウエハＷの外周部を支持する支持ピン２３４ａ、同じくウエハＷの外周面を押圧する複数の押圧ピン２３４ｂを有している。図５に示すように、支持ピン２３４ａと押圧ピン２３４ｂは、互いに周方向にずらされ、例えば３つずつ配置されている。支持ピン２３４ａは、ウエハＷを保持して所定の収容位置に固定する固定具であり、押圧ピン２３４ｂは、ウエハＷを下方に押圧する押圧機構である。回転筒体２３１の側方には、モータ２３５が設けられており、モータ２３５の駆動軸と回転筒体２３１との間には無端状ベルト２３６が掛け回されている。すなわち、モータ２３５によって回転筒体２３１が回転するように構成される。支持ピン２３４ａおよび押圧ピン２３４ｂは水平方向（ウエハＷの面方向）に回転し、これらにより保持されるウエハＷも水平方向に回転する。

ガス供給部２６０は、アウターチャンバ２１０の中に窒素ガスまたはクリーンエアを供給してウエハＷを乾燥させる。供給された窒素ガスやクリーンエアは、アウターチャンバ２１０の下端に設けられたドレイン抜き２１８または２２４を介して回収される。

バックプレート２６５は、スピンチャック２３０が保持したウエハＷの下面に対向し、スピンチャック２３０によるウエハＷの保持位置と回転プレート２３２との間に配設されている。バックプレート２６５は、ヒータを内蔵しており、回転筒体２３１の軸心を貫通するシャフト２７０と連結されている。バックプレート２６５の中には、その表面の複数個所で開口する流路２６６が形成されており、この流路２６６とシャフト２７０の軸心を貫通する流体供給路２７１とが連通している。流体供給路２７１には熱交換器２７５が配設されている。熱交換器２７５は、純水や乾燥ガス等の処理流体を所定の温度に調整する。すなわち、バックプレート２６５は、温度調整された処理流体をウエハＷの下面に向けて供給する作用をする。シャフト２７０の下端部には連結部材２８０を介して、エアシリンダ等の昇降機構２８５が連結されている。すなわち、バックプレート２６５は、昇降機構２８５およびシャフト２７０により、スピンチャック２３０で保持されたウエハＷと回転プレート２３２との間を昇降するように構成されている。

図５に示すように、第１・第２の流体供給部２４０・２５０は、スピンチャック２３０により保持されたウエハＷの上面に処理液を供給する。第１・第２の流体供給部２４０・２５０は、処理液などの流体を貯留する流体供給装置３００と、供給用ノズルを駆動するノズル駆動装置３０５とを備えている。第１・第２の流体供給部２４０・２５０は、ハウジング２００の中でアウターチャンバ２１０を挟むようにしてそれぞれ配置されている。

第１の流体供給部２４０は、流体供給装置３００と接続された第１の配管２４１と、第１の配管２４１を支持する第１のアーム２４２と、第１のアーム２４２の基部に備えられステッピングモータなどを用いて当該基部を軸に第１のアーム２４２を旋回させる第１の旋回駆動機構２４３とを備えている。第１の流体供給部２４０は、無電解めっき液などの処理流体を供給する機能を有する。第１の配管２４１は、三種の流体を個別に供給する配管２４１ａ・２４１ｂ・２４１ｃを含み、それぞれ第１のアーム２４２の先端部においてノズル２４４ａ・２４４ｂ・２４４ｃと接続されている。

同様に、第２の流体供給部２５０は、流体供給装置３００と接続された第２の配管２５１と、第２の配管２５１を支持する第２のアーム２５２と、第２のアーム２５２の基部に備えられ第２のアーム２５２を旋回させる第２の旋回駆動機構２５３とを備えている。第２の配管２５１は、第２のアーム２５２の先端部においてノズル２５４と接続されている。第２の流体供給部２５０は、ウエハＷの外周部（周縁部）の処理を行う処理流体を供給する機能を有する。第１および第２のアーム２４２および２５２は、アウターチャンバ２１０に設けられたシャッター機構２１９を介して、スピンチャック２３０に保持されたウエハＷの上方を旋回する。

（実施形態に係る流体供給装置の構成）
ここで、図６を参照して流体供給装置３００について詳細に説明する。流体供給装置３００は、第１・第２の流体供給部２４０・２５０に処理流体を供給する。図６に示すように、流体供給装置３００は、第１のタンク３１０、第２のタンク３２０、第３のタンク３３０、および、第４のタンク３４０を含んでいる。

前述したとおり、第１のタンク３１０は、ウエハＷの無電解めっき処理の前処理に使用される前洗浄処理液Ｌ１を貯留する。また、第２のタンク３２０は、ウエハＷの無電解めっき処理の後処理に使用される後洗浄処理液Ｌ２を貯留する。第１および第２のタンク３１０および３２０は、それぞれ処理液Ｌ１・Ｌ２を所定の温度に調整する温度調節機構（図示せず）を備えており、第１の配管２４１ａと接続された配管３１１および第１の配管２４１ｂと接続された配管３２１が接続されている。配管３１１および３２１には、それぞれポンプ３１２および３２２と、バルブ３１３および３２３とが備えられており、所定温度に調節された処理液Ｌ１・Ｌ２が、それぞれ第１の配管２４１ａ・第１の配管２４１ｂに供給されるように構成されている。すなわち、ポンプ３１２および３２２とバルブ３１３および３２３とをそれぞれ動作させることで、処理液Ｌ１およびＬ２が第１の配管２４１ａおよび第１の配管２４１ｂを通じてノズル２４４ａおよびノズル２４４ｂに送り出される。

第３のタンク３３０は、ウエハＷを処理するめっき液Ｌ３を貯留する。第３のタンク３３０は、第１の配管２４１ｃと接続された配管３３１が接続されている。配管３３１には、ポンプ３３２、バルブ３３３、および、めっき液Ｌ３の温度を調節する温度調節部（温度調節用容器であり、例えば、熱交換器）３３４が設けられている。すなわち、めっき液Ｌ３は、温度調節部３３４により（温度調節部３３４において）温度調節され、ポンプ３３２およびバルブ３３３の協働した動作により第１の配管２４１ｃを通じてノズル２４４ｃに送り出される。

第４のタンク３４０は、ウエハＷの外周部の処理に用いる外周部処理液Ｌ４を貯留する。第４のタンク３４０は、第２の配管２５１と接続された配管３４１が接続されている。配管３４１には、ポンプ３４２およびバルブ３４３が設けられている。すなわち、外周部処理液Ｌ４は、ポンプ３４２およびバルブ３４３の協働した動作により第２の配管２５１を通じてノズル２５４に送り出される。

なお、第４のタンク３４０には、例えばフッ酸を供給する配管、過酸化水素水を供給する配管、および、純水Ｌ０を供給する配管なども接続されている。すなわち、第４のタンク３４０は、これらの液を予め設定された所定の比率で混合し調整する作用をもすることになる。

なお、第１の配管２４１ａおよび第１の配管２４１ｂには、それぞれ純水Ｌ０を供給する配管３６５ａおよび３６５ｂが接続され、配管３６５ａにはバルブ３６０ａが設けられ、配管３６５ｂにはバルブ３６０ｂが設けられている。すなわち、ノズル２４４ａおよび２４４ｂは、純水Ｌ０をも供給することができる。

（実施形態に係るアームの構成）
ここで、図７を参照して第１の流体供給部２４０の第１のアーム２４２について詳細に説明する。図７は、第１のアーム２４２の構成を示す模式図である。図７に示すように、第１のアーム２４２は、温度調節器２４５、供給機構２４６ａと吸い戻し機構２４６ｂとカップリング機構２４６ｃとを有するポンプ機構２４６、および、保温器２４７を有している。すなわち、この実施形態に係る液処理ユニット２２は、図６に示す温度調節部３３４を、第１のアーム２４２に配設された温度調節器２４５および保温器２４７により構成している。

温度調節器２４５は、めっき液などを当該処理に適した温度に加温・冷却する熱交換機構である。温度調節器２４５は、密閉された筐体内部に配管２４１ｃが貫通しており、温度調節用流体供給器４５０から供給される温度調節用の流体（たとえば温水や冷水）を導入する流体供給口４５１と、同じく流体を排出する流体排出口４５２を備えている。流体供給口４５１から供給された流体は、筐体内部の空間４５３を流れ配管２４１ｃと接触して配管２４１ｃを流れるめっき液を加温または冷却し、流体排出口４５２から排出される。温度調節器２４５の中での配管２４１ｃは、たとえばらせん状に形成され、温度調節用の流体との接触面積を大きくとることが望ましい。めっき液を加温する場合の目標温度は、めっき液の成分や成膜条件などにより調整することができ、たとえば５５〜８０℃程度である。また、めっき液を冷却する場合の目標温度は、常温程度、例えば３０℃程度以下である。

供給機構２４６ａは、前述のポンプ３３２およびバルブ３３３を備え、第３のタンク３３０に蓄えられためっき液Ｌ３を、配管２４１ｃを通じてノズル２４４ｃに送り出す送り出し機構として機能をする。なお、図６および図７に示す例では、送り出し機構としてのポンプ３３２およびバルブ３３３によりめっき液を送り出しているが、これには限定されない。ポンプ３３２として、たとえばダイアフラムポンプなどの加圧機構や圧送機構により実現してもよい。吸い戻し機構２４６ｂは、めっき液の基板処理面への供給完了直後にノズル２４４ｃの先端に留まっためっき液を吸い戻す機能を有する。カップリング機構２４６ｃは、供給機構２４６ａからの配管と吸い戻し機構２４６ｂへの配管と温度調節器２４５へ続く配管とを結合する。カップリング機構２４６ｃは、バルブ３３３と一体的に実現しても、別体として実現してもかまわない。供給機構２４６ａは、プロセスコントローラ５１からの処理液供給指示に基づいて、所定量の処理液を所定の速度やタイミングでノズル２４４ｃに向けて送り出す。

保温器２４７は、温度調節器２４５とノズル２４４ｃとの間に配設され、めっき液がノズル２４４ｃから送り出されるまで、温度調節器２４５により加温または冷却されためっき液の温度を維持する機能を有する。保温器２４７は、温度調節器２４５と独立して、密閉された筐体内部に配管２４１ｃが貫通しており、温度調節用流体供給器４５０から送られる温度調節用の流体を導入する流体供給口４７１と、同じく流体を排出する流体排出口４７２を備えている。温度調節用流体供給器４５０から送られる流体は、温度調節器２４５へ供給される流体と共通でもよいし、別個独立した流体でもよい。保温器２４７の内部では、流体供給口４７１と接続された保温パイプ４７３が配管２４１ｃと接触されており、配管２４１ｃ内のめっき液が所定の温度に維持される。保温パイプ４７３は、保温器２４７の配管２４１ｃに沿ってノズル２４４ｃの直近まで伸びており、処理液がノズル２４４ｃから送り出される直前まで処理液を保温可能に構成されている。保温器２４７がめっき液を保温する目標温度は、温度調節器２４５のそれと概ね同程度である。

保温パイプ４７３は、ノズル２４４ｃを収納するノズル筐体４４０の内部で開放され、保温器２４７内の空間４７４と通じている。すなわち、保温器２４７は、その断面中心に位置する配管２４１ｃ、配管２４１ｃの外周に熱的に接触させて配設された保温パイプ４７３、および、保温パイプ４７３の外周に位置する空間４７４からなる三重構造（三重配管の構造）を有している。流体供給口４７１から供給された保温用の流体は、ノズル筐体４４０に至るまで保温パイプ４７３を通ってめっき液を保温し、保温器２４７内の空間４７４を流れて流体排出口４７２から排出される。空間４７４を流れる流体は、保温パイプ４７３を流れる流体（およびその内側の配管２４１ｃを流れるめっき液）と保温器２４７の外側の雰囲気とを熱的に遮断する作用をする。したがって、保温パイプ４７３を流れる流体の熱損失を抑えるとともに、保温パイプ４７３を流れる流体から配管２４１ｃを流れるめっき液への熱伝達を効率的に行うことができる。

保温器２４７は、ノズル駆動装置３０５により駆動される第１のアーム２４２に備えられるため、蛇腹状など動きに対応可能な筐体とすることが望ましい。流体供給口４７１へ供給される温度調整用の流体（温水）は、流体供給口４５１に供給される流体と共通であってもよいし、温度差をもった別の流体であってもよい。

配管２４１ｃのうち温度調節器２４５および保温器２４７によりめっき液が加温・保温される部分は、所定枚数のウエハＷを処理する分量のめっき液が全量加温かつ保温されるように、当該部分の太さや長さが決定される。すなわち、温度調節器２４５・保温器２４７により加温・保温されためっき液は、ある枚数のウエハＷに対するめっき処理において使い切り、次の処理対象のウエハＷについては、温度調節器２４５により新たに加温され新たに保温器２４７により保温されためっき液が供給される。このようにして、新たに加温・保温されためっき液により引き続き基板に対するめっき処理が行われていく。

なお、温度調節器２４５および保温器２４７によりめっき液が加温・保温される部分は、１枚のウエハＷを処理する分量のめっき液に対応する体積としてもよい。この場合、複数枚のウエハＷを連続処理する場合でも均一なめっき処理が可能となる。例えば、温度調節器２４５および保温機２４７により一度に加温・保温されるめっき液の分量を複数枚のウエハＷの処理に対応する量とすると、初回めっき処理でのめっき液加温時間と最終回めっき処理での同加温時間とに差が生ずる。通常、めっき液は加温されることで劣化が始まるので、複数枚分のめっき液を一度に加温すると均一なめっき処理が難しくなることがある。温度調節器２４５および保温器２４７が加温するめっき液の分量をウエハＷ１枚の処理分として必要回数繰り返すことで、より均一なめっき処理が期待できる。保温器２４７により保温されるめっき液の体積の例としては、基板１枚を処理する場合、例えば、温度調節器２４５により加温されるめっき液の体積の１／１０程度であり、たとえば温度調節器２４５により加温されるめっき液の体積が１１５［ｍｌ］程度、保温器２４７により保温されるめっき液の体積が１０［ｍｌ］程度である。

さらに、温度調節器２４５および保温器２４７によりめっき液が加温・保温される部分は、１枚のウエハＷを処理する分量のめっき液に対応する体積よりも小さくしてもよい。この場合、ウエハＷを１枚処理するためにはめっき液を継続して温度調節器２４５および保温器２４７に供給している必要がある。

このように、温度調節器２４５および保温器２４７の容量（体積）、めっき液供給流量、およびめっき液の温度調節速度は、めっき液の種類に応じて自由に調節することができる。

プロセスコントローラ５１が流体供給装置３００にめっき液Ｌ３の供給を指示すると、流体供給装置３００は、ポンプ３３２を駆動させバルブ３３３を開く。めっき液Ｌ３の細かい供給タイミングの制御は、バルブ３３３を制御することにより行う。一方、プロセスコントローラ５１が流体供給装置３００にめっき液Ｌ３の供給停止を指示すると、流体供給装置３００は、バルブ３３３を閉じ、ポンプ３３２を停止させると共に、吸い戻し機構２４６ｂを動作させて配管２４１ｃに残っためっき液Ｌ３を吸い戻す。これにより、ノズル２４４ｃからめっき液Ｌ３がウエハＷへ垂れることを防ぐことができる。なお、温度調節用流体供給装置４５０は、めっき処理プロセス中は常に流体を温度調節器２４５および保温器２４７へ供給している。めっき液Ｌ３の加温時間は、後述するプロセス時間等の調節によって可能だからである。

この実施形態の液処理ユニット２２における温度調節部３３４は、第１のアーム２４２に設けられた温度調節器２４５および保温器２４７により、めっき液Ｌ３を所定のめっき処理温度に加熱・冷却・調節する。これは、めっき液のライフタイムの影響を考慮したものである。複数枚のウエハＷを連続してめっき処理する場合、使用するめっき液Ｌ３を一括して加熱することで所定の温度に到達させることも可能である。この場合、早い段階でのめっき処理に用いられためっき液と、遅い段階でのめっき処理に用いられためっき液との間で、所定の温度に達してから実際にめっき処理に用いられるまでの時間に差が生じる。さらに後述するように、本願発明者は、めっき液を温度調節後長時間保存ができない（めっき液が所定温度に達した後、時間の経過により特性が変化する）という知見を得た。本実施形態における温度調節部３３４を、必要最小限のめっき液を加熱するものとして第１のアーム内に配設したのは、めっき処理時におけるめっき液の特性を均質化するためである。特に、複数枚の基板を処理する場合、基板ごとに用いるめっき液の特性を均質化することが可能となる。併せて、装置のコンパクト化を図り、めっき液の液温低下を抑えることができる。

（実施形態に係る液処理ユニットの動作）
次に、図１ないし図８を参照して、この実施形態に係る液処理ユニット２２の動作を説明する。図８は、この実施形態に係る液処理ユニット２２の動作、特に、めっき処理動作について説明するフローチャートである。図８に示すように、この実施形態の液処理ユニット２２は、前洗浄工程（図中「Ａ」）、めっき処理工程（同「Ｂ」）、後洗浄工程（同「Ｃ」）、裏面・端面洗浄工程（同「Ｄ」）、および乾燥工程（同「Ｅ」）の５つの工程を実現する。

搬送機構１５は、ウエハキャリアＣからウエハＷを一枚ずつ搬出し、受け渡し部１３にウエハＷを搬入する。ウエハＷが搬入されると、搬送機構２４は、ウエハＷを各液処理ユニット２２に搬送する。

まず、プロセスコントローラ５１は、前洗浄工程Ａを実行する。前洗浄工程Ａは、親水化処理、前洗浄処理、純水処理を含んでいる。

プロセスコントローラ５１は、モータ２３５を駆動してスピンチャック２３０に保持されたウエハＷを回転させる。スピンチャック２３０が回転すると、プロセスコントローラ５１は、ノズル駆動装置３０５に第１の流体供給部２４０の駆動を指示する。ノズル駆動装置３０５は、第１の旋回駆動機構２４３を動作させて第１のアーム２４２をウエハＷの上の所定位置（例えばノズル２４４ａがウエハＷの中心部となる位置）に移動させる。併せて、ノズル駆動装置３０５は、第２の旋回駆動機構２５３を動作させて第２のアーム２５２をウエハＷの上の周縁部に移動させる。それぞれ所定位置に達すると、プロセスコントローラ５１は、流体供給装置３００に親水化処理を指示する（Ｓ５１１）。流体供給装置３００は、バルブ３６０ａを開いて所定量の純水Ｌ０をノズル２４４ａに送る。このとき、ノズル２４４ａは、例えばウエハＷの上方０．１〜２０ｍｍ程度の位置としておく。同様に、流体供給装置３００は、バルブ３４３を開いて処理液Ｌ４をノズル２５４に送る。この処理での処理液Ｌ４は、純水Ｌ０との関係で異なる親水化効果が得られるものを用いる。この親水化処理は、続く前洗浄液がウエハＷ表面ではじかれることを防ぐとともに、めっき液がウエハＷ表面から落ちにくくする作用をする。

続いて、プロセスコントローラ５１は、流体供給装置３００に前洗浄処理および裏面温純水供給を指示する。流体供給装置３００は、バルブ３６０ａを閉じて純水Ｌ０の供給を止めるとともにバルブ３４３を閉じて処理液Ｌ４の供給を止め、ポンプ３１２およびバルブ３１３を駆動させて前洗浄処理液Ｌ１をノズル２４４ａに供給する（Ｓ５１２）。ここで、ノズル２４４ａはウエハＷの略中央部に移動した状態であるから、ノズル２４４ａは、ウエハＷの略中央部に前洗浄処理液Ｌ１を供給することになる。前洗浄処理液は有機酸などを用いるから、ガルバニックコロージョンを発生させることなく、銅配線上から酸化銅を除去し、めっき処理の際の核形成密度を上昇させることができる。

次いで、流体供給装置３００は、流体供給路２７１に純水を供給する。熱交換器２７５は、流体供給路２７１に送られる純水を温度調節し、バックプレート２６５に設けられた流路２６６を介して温度調節された純水をウエハＷの下面に供給する。これにより、ウエハＷの温度がめっき処理に適した温度に維持される。なお、流体供給路２７１への純水の供給は、前述のステップ５１１と同時に開始しても同様の効果を得ることができる。

前洗浄処理が終了すると、プロセスコントローラ５１は、流体供給装置３００に純水処理を指示する（Ｓ５１３）。流体供給装置３００は、ポンプ３１２およびバルブ３１３を動作させて前洗浄処理液Ｌ１の供給を止めるとともに、バルブ３６０ａを開いて所定量の純水Ｌ０をノズル２４４ａに送る。ノズル２４４ａからの純水Ｌ０の供給により、前洗浄処理液を純水に置換することになる。これは、酸性である前洗浄処理液Ｌ１とアルカリ性のめっき液とが混合してプロセス不良が発生することを防ぐものである。

前洗浄工程Ａに続いて、プロセスコントローラ５１は、めっき処理工程Ｂを実行する。めっき処理工程Ｂは、めっき液置換処理、めっき液盛り付け処理、めっき液処理、純水処理を含んでいる。

プロセスコントローラ５１は、流体供給装置３００およびノズル駆動装置３０５にめっき液置換処理を指示する。流体供給装置３００は、バルブ３６０ａを閉じて純水Ｌ０の供給を止めるとともに、ポンプ３３２とバルブ３３３を動作させてめっき液Ｌ３をノズル２４４ｃに供給する。一方、ノズル駆動装置３０５は、第１の旋回駆動機構２４３を動作させて、ノズル２４４ｃがウエハＷの中央部〜周縁部〜中央部と移動（スキャン）するように第１のアーム２４２を旋回させる（Ｓ５２１）。めっき液置換処理では、めっき液供給ノズルが中央部〜周縁部〜中央部を移動し、ウエハＷが比較的高い回転数で回転する。この動作により、めっき液Ｌ３がウエハＷ上を拡散して、ウエハＷの表面上の純水を迅速にめっき液に置換することができる。

めっき液置換処理が終わると、プロセスコントローラ５１は、スピンチャック２３０に保持されたウエハＷの回転速度を減速させ、流体供給装置３００およびノズル駆動装置３０５にめっき液盛り付け処理を指示する。流体供給装置３００は、継続してめっき液Ｌ３を供給し、ノズル駆動装置３０５は、第１の旋回駆動機構２４３を動作させて、ノズル２４４ｃをウエハＷの中央部から周縁部に向けて徐々に移動させる（Ｓ５２２）。めっき液置換処理されたウエハＷの表面は、十分な量のめっき液Ｌ３が盛り付けられる。さらに、ノズル２４４ｃがウエハＷの周縁部近傍に近づいた段階で、プロセスコントローラ５１は、ウエハＷの回転速度をさらに減速させる。

続いて、プロセスコントローラ５１は、流体供給装置３００およびノズル駆動装置３０５にめっき処理を指示する。ノズル駆動装置３０５は、第１の旋回駆動機構２４３を動作させて、ノズル２４４ｃがウエハＷの中央部と周縁部の略中間位置に位置するように第１のアーム２４２を旋回させる。

次いで、流体供給装置３００は、ポンプ３３２とバルブ３３３を動作させてめっき液Ｌ３をノズル２４４ｃに断続的・間欠的に供給する（Ｓ５２３）。ウエハＷは回転しているから、めっきＬ３を断続的（間欠的）に供給してもウエハＷの全域にまんべんなくめっき液Ｌ３を行き渡らせることができる。なお、上記ステップ５２１〜５２３の処理は、繰り返して行ってもよい。めっき液Ｌ３を供給して所定時間経過後、流体供給装置３００は、めっき液Ｌ３の供給を停止し、プロセスコントローラ５１は、ウエハＷの裏面への温純水の供給を停止する。

めっき処理工程Ｂは、プロセスコントローラ５１の指示を受けて、流体供給装置３００が供給機構２４６ａを動作させてめっき液Ｌ３をノズル２４４ｃに供給する。供給機構２４６ａは、めっき液が温度調節器２４５および保温器２４７の内部の配管２４１ｃがめっき液で満たされ、かつ、ノズル２４４ｃからめっき液が垂れないようにめっき液の送り出し制御を行う。吸い戻し機構２４６ｂは、供給が終わっためっき液がノズル２４４ｃから垂れないよう吸い戻す作用をする。

さらに、プロセスコントローラ５１は、流体供給装置３００およびノズル駆動装置３０５に純水処理を指示する。プロセスコントローラ５１は、スピンチャック２３０に保持されたウエハＷの回転速度を増速させ、ノズル駆動装置３０５は、第１の旋回駆動機構２４３を動作させてノズル２４４ｃがウエハＷの中央部に位置するように第１のアーム２４２を旋回させる。その後、流体供給装置３００は、バルブ３６０ａを開いて純水Ｌ０を供給する（Ｓ５２４）。これにより、ウエハＷ表面に残っためっき液を除去して後処理液とめっき液とが混ざることを防ぐことができる。

めっき処理工程Ｂに続いて、プロセスコントローラ５１は、後洗浄工程Ｃを実行する。後洗浄工程Ｃは、後薬液処理および純水処理を含んでいる。

プロセスコントローラ５１は、流体供給装置３００に後薬液処理を指示する。流体供給装置３００は、バルブ３６０ａを閉じて純水Ｌ０の供給を停止させるとともに、ポンプ３２２およびバルブ３２３を動作させて後洗浄処理液Ｌ２をノズル２４４ｂに供給する（Ｓ５３１）。後洗浄処理液Ｌ２は、ウエハＷの表面の残渣物や異常析出しためっき膜を除去する作用をする。

後薬液処理に続いて、プロセスコントローラ５１は、流体供給装置３００に純水処理を指示する。流体供給装置３００は、ポンプ３２２およびバルブ３２３を動作させて後洗浄処理液Ｌ２の供給を停止させるとともに、バルブ３６０ｂを開いて純水Ｌ０を供給する（Ｓ５３２）。

後洗浄工程Ｃに続いて、プロセスコントローラ５１は、裏面・端面洗浄工程Ｄを実行する。裏面・端面洗浄工程Ｄは、液除去処理、裏面洗浄処理、端面洗浄処理を含んでいる。

プロセスコントローラ５１は、流体供給装置３００に液除去処理を指示する。流体供給装置３００は、バルブ３６０ｂを閉じて純水Ｌ０の供給を停止し、プロセスコントローラ５１は、スピンチャック２３０に保持されたウエハＷの回転速度を増速する。この処理は、ウエハＷの表面を乾燥させてウエハＷの表面の液除去を目的としている。

液除去処理が終わると、プロセスコントローラ５１は、流体供給装置３００に裏面洗浄処理を指示する。まず、プロセスコントローラ５１は、まずスピンチャック２３０に保持されたウエハＷの回転速度を減速させる。続いて、流体供給装置３００は、流体供給路２７１に純水を供給する。熱交換器２７５は、流体供給路２７１に送られる純水を温度調節し、バックプレート２６５に設けられた流路を介して温度調節された純水をウエハＷの裏面に供給する（Ｓ５４１）。純水は、ウエハＷの裏面側を親水化する作用をする。次いで、流体供給装置３００は、流体供給路２７１への純水供給を停止させ、代わりに裏面洗浄液を流体供給路２７１へ供給する（Ｓ５４２）。裏面洗浄液は、めっき処理におけるウエハＷの裏面側の残渣物を洗浄除去する作用をする。

その後、プロセスコントローラ５１は、流体供給装置３００およびノズル駆動装置３０５に端面洗浄処理を指示する。流体供給装置３００は、ウエハＷの裏面へ裏面洗浄液の供給を停止し、替わりに熱交換器２７５により温度調節された純水を流体供給路２７１へ供給する（Ｓ５４３）。

続いて、ノズル駆動装置３０５は、第２の旋回駆動機構２５３を動作させてノズル２５４がウエハＷの端部に位置するように第２のアーム２５２を旋回させ、プロセスコントローラ５１は、ウエハＷの回転数を１５０〜３００ｒｐｍ程度に増速させる。同様に、ノズル駆動装置３０５は、第１の旋回駆動機構２４３を動作させてノズル２４４ｂがウエハＷの中央部に位置するように第１のアーム２４２を旋回させる。流体供給装置３００は、バルブ３６０ｂを開いて純水Ｌ０をノズル２４４ｂに供給するとともに、ポンプ３４２およびバルブ３４３を動作させて外周部処理液Ｌ４をノズル２５４に供給する。すなわち、この状態では、ウエハＷの中央部に純水Ｌ０、同じく端部に外周部処理液Ｌ４が供給され、ウエハＷの裏面に温度調節された純水が供給されていることになる（Ｓ５４４）。

裏面・端面洗浄工程Ｄに続いて、プロセスコントローラ５１は、乾燥工程Ｅを実行する。乾燥工程Ｅは、乾燥処理を含んでいる。

プロセスコントローラ５１は、流体供給装置３００およびノズル駆動装置３０５に乾燥処理を指示する。流体供給装置３００は、全ての処理液供給を停止させ、ノズル駆動装置３０５は、第１のアーム２４２および第２のアーム２５２をウエハＷの上方から退避させる。また、プロセスコントローラ５１は、ウエハＷの回転速度を８００〜１０００ｒｐｍ程度まで増速してウエハＷを乾燥させる（Ｓ５５１）。乾燥処理が終わると、プロセスコントローラ５１は、ウエハＷの回転を停止させる。めっき処理工程が終了すると、搬送機構２４は、窓２１５を介してウエハＷをスピンチャック２３０から取り出す。

なお、前洗浄工程、めっき処理工程、後洗浄工程、裏面・端面洗浄工程、および乾燥工程のプロセス手順や、流体供給装置３００、ノズル駆動装置３０５、温度調節用流体供給器４５０などによる供給・駆動動作、さらには各種バルブやポンプの動作シーケンスなどは、すべて記憶部５３に記憶され、プロセスコントローラ５１が当該記憶内容に基づいて各部に動作・制御の指示を行う。

ここで、温度調節器２４５および保温器２４７が１回のめっき処理に対応するめっき液を処理の都度加温・保温する場合における、めっき処理プロセス全体における温度調節器２４５の作用について説明する。温度調節器２４５は、配管２４１ｃを流れるめっき液を所定の温度まで加温する。具体的には、初期状態（１枚目の基板を処理する状態）では、温度調節器２４５は、図８のステップ５１１から５２１までの間にめっき液を所定の温度まで加温し、保温器２４７は、配管２４１ｃを流れる温度調節器２４５が加温しためっき液を当該所定の温度に保温する（図８中（１）破線の期間）。このとき、めっき液はノズル２４４ｃから垂れないように保持されているから、めっき液は所定の温度まで加温されかつ温度が維持される。めっき処理工程Ｂの間は、めっき液置換処理・めっき液盛り付け処理・めっき処理の各処理によりめっき液が供給状態となるから、めっき液は配管中を移動しほとんど加温されない（されにくい）状態となる。

１枚目の基板の処理が終わり、ステップ５２４の純水処理が行われると、めっき液の供給が止まるから、温度調節器２４５は、めっき液の加温を再開可能となる。２枚目の基板を処理するめっき液の加温期間は、１枚目の基板のめっき処理工程Ｂが終わったステップ５２４から、２枚目の基板のめっき処理工程Ｂが始まるステップ５２１までの間となる（図８中（２）一点鎖線の期間）。同様に、３枚目の基板を処理するめっき液の加温期間は、図８中（３）の二点鎖線の期間となる。すなわち、図８に示す（１）〜（３）の期間は、基板を処理するめっき液を加温する期間である。めっき液はめっき処理時の液温に加えて、どれだけの時間処理液を加温したかによって処理条件が変わってくるから、均一なめっき処理を実現するためには（１）〜（３）のどの期間も同じ時間であることが望ましい。

めっき液の送り出しは、プロセスコントローラ５１が指示する時間およびタイミングに対応して行われるが、１回のめっき処理において温度調節器２４５および保温器２４７内の配管２４１ｃに保持されためっき液が全量供給されるように制御される。すなわち、１回のめっき処理が終わると、温度調節器２４５および保温器２４７内の配管２４１ｃに、加熱・保温処理を施していない新たなめっき液が満たされる。

（実施形態に係る温度調節用流体供給器の構成）
次に、図９Ａおよび図１０を参照して、この実施形態の液処理ユニットにおける温度調節用流体供給器４５０（流体供給器４５０）について詳細に説明する。図９Ａに示すように、この実施形態の流体供給器４５０は、バルブ６０１ａ〜６０２ｃ、開閉弁制御器６０３、加熱タンク６０４ａ、ポンプ６０５ａおよび６０５ｂ、加熱器（加熱部）６０６ａを有している。

ポンプ６０５ａの入力端には、加熱タンク６０４ａに貯留された流体Ｌ_ＨＴ（高温流体）が供給されており、ポンプ６０５ａの出力端は、バルブ６０１ａを介して温度調節器２４５の流体供給口４５１と接続されている。温度調節器２４５の流体排出口４５２は、バルブ６０１ｂを介して加熱タンク６０４ａと接続されている。一方、ポンプ６０５ａの出力端は、バルブ６０１ａを介して保温器２４７の流体供給口４７１とも接続されている。保温器２４７の流体排出口４７２は、バルブ６０１ｂを介して加熱タンク６０４ａと接続されている。さらに、ポンプ６０５ａの出力端は、バルブ６０１ｃを介して加熱タンク６０４ａと接続されている。加熱タンク６０４ａには加熱器６０６ａが配設されており、加熱器６０６ａは、加熱タンク６０４ａに貯留された流体Ｌ_ＨＴを所定の温度に加熱する。

一方、ポンプ６０５ｂの入力端には、常温の流体Ｌ_ＣＬ（低温流体）が供給されており、ポンプ６０５ｂの出力端は、バルブ６０２ａを介して温度調節器２４５の流体供給口４５１と接続されている。温度調節器２４５の流体排出口４５２は、バルブ６０２ｂを介してドレインへと接続されている。また、ポンプ６０５ｂの出力端は、バルブ６０２ａを介して保温器２４７の流体供給口４７１とも接続されている。保温器２４７の流体排出口４７２は、バルブ６０２ｂを介してドレインへと接続されている。さらに、ポンプ６０５ｂの出力端は、バルブ６０２ｃを介してドレインとも接続されている。

開閉弁制御器６０３は、バルブ６０１ａ・６０１ｂ・６０１ｃ・６０２ａ・６０２ｂ・６０ｃの開閉を制御する。具体的には、開閉弁制御器６０３は、バルブ６０１ａ、６０１ｂおよび６０２ｃを開くとともにバルブ６０１ｃ、６０２ａおよび６０２ｂを閉じる制御（温水供給制御）、バルブ６０１ａ、６０１ｂおよび６０２ｃを閉じるとともにバルブ６０１ｃ、６０２ａおよび６０２ｂを開く制御（冷水供給制御）、および、バルブ６０１ａ、６０２ｂおよび６０２ｃを開くとともにバルブ６０１ｃ、６０２ａおよび６０１ｂを閉じる制御（安定化制御）を行う。

すなわち、開閉弁制御器６０３は、温水供給制御において、加熱器６０６ａにより加熱された流体Ｌ_ＨＴを温度調節器２４５および保温器２４７に供給する流路を形成するとともに、常温の流体Ｌ_ＣＬをポンプ６０５ｂ・バルブ６０２ｃ・ドレインに流す流路を形成する（加熱流路の形成）。このとき、ポンプ６０５ａは、熱媒体としての流体Ｌ_ＨＴを加熱タンク６０４ａ、バルブ６０１ａ、温度調節器２４５およびバルブ６０１ｂの順で循環させるとともに、加熱タンク６０４ａ、バルブ６０１ａ、保温器２４７およびバルブ６０１ｂの順で循環させる。この循環により、加熱された流体Ｌ_ＨＴが継続して温度調節器２４５および保温器２４７に供給される。

同様に、開閉弁制御器６０３は、冷水供給制御において、流体供給源から供給された流体Ｌ_ＣＬを温度調節器２４５および保温器２４７に供給する流路を形成するとともに、加熱器６０６ａにより加熱された流体をポンプ６０５ａ・バルブ６０１ｃ・加熱タンク６０４ａに循環する流路を形成する（冷却流路の形成）。このとき、ポンプ６０５ｂは、常温の流体Ｌ_ＣＬをバルブ６０２ａ、温度調節器２４５、バルブ６０２ｂおよびドレインの順で循環させるとともに、バルブ６０２ａ、保温器２４７、バルブ６０２ｂおよびドレインの順で循環させる。この循環過程において、冷却水たる流体Ｌ_ＣＬが継続して供給され、加熱された流体が加熱タンク６０４ａ内で所定の温度に維持される。

（実施形態に係る温度調節用流体供給器の動作）
続いて、図８、図９Ａおよび図１０を参照して、この実施形態の流体供給器４５０の動作を説明する。図８に示す前洗浄工程Ａが開始されると、プロセスコントローラ５１は、加熱器６０６ａを起動して加熱タンク６０４ａに貯留した流体Ｌ_ＨＴを加熱する（Ｓ６１０）。

加熱器６０６ａが起動すると、開閉弁制御器６０３は、各バルブを加熱流路に設定する（Ｓ６１１）。すなわち、開閉弁制御器６０３は、バルブ６０１ａ、６０１ｂおよび６０２ｃを開くとともにバルブ６０１ｃ、６０２ａおよび６０２ｂを閉じる温水供給制御を行う。これにより、温度調節器２４５および保温器２４７には、加熱器６０４ａにより加熱された流体Ｌ_ＨＴが供給され、めっき液が所定の温度に加温・調温される。

図８に示す前洗浄工程Ａ、めっき処理工程Ｂ、後洗浄工程Ｃ、裏面・端面洗浄工程Ｄ、および乾燥工程Ｅの各工程では、めっき液は所定の温度に加温される。従って、通常はここまでの温水供給制御が維持される（Ｓ６１２のＮｏ）。

一方、液処理のためのパラメータ変更や工程上の不具合による装置の停止など、何らかの原因で液処理を停止する場合がある。この場合、流体供給装置３００は、ユーザからの指示または自動的にめっき液の供給を停止する（Ｓ６１２のＹｅｓ）。

開閉弁制御器６０３は、めっき液の供給タイミングを示すタイミング情報を参照しており、めっき液の供給のタイミングおよび停止の有無を監視している。めっき液の供給が停止されると、開閉弁制御器６０３は、めっき液供給の停止時間をカウントする（Ｓ６１３）。カウント値が所定の閾値を超えるまで、開閉弁制御器６０３は、カウントを継続する（Ｓ６１３のＮｏ）。

カウント値が所定の閾値を超えた場合、すなわち、めっき液供給の停止時間が所定時間を超えた場合（Ｓ６１３のＹｅｓ）、開閉弁制御器６０３は、各バルブを冷却流路に設定する（Ｓ６１４）。すなわち、開閉弁制御器６０３は、バルブ６０１ａ、６０１ｂおよび６０２ｃを閉じるとともにバルブ６０１ｃ、６０２ａおよび６０２ｂを開く冷水供給制御を行う。これにより、温度調節器２４５および保温器２４７に常温の流体Ｌ_ＣＬが供給され、温度調節器２４５および保温器２４７内のめっき液が冷却される。

めっき液の冷却は、めっき液の供給開始まで継続される（Ｓ６１５のＮｏ）。めっき液の供給再開の指示を受けると（Ｓ６１５のＹｅｓ）、開閉弁制御器６０３は、まず安定化制御のための安定化流路に各バルブを設定する。開閉弁制御器６０３は、バルブ６０１ａおよび６０２ｃを開くとともにバルブ６０１ｃおよび６０２ａを閉じる制御を行う。すなわち、開閉弁制御器６０３は、バルブ６０１ｂを閉じ６０２ｂを開けたままの状態とする（安定化流路の形成）。ポンプ６０５ａは、加熱器６０６ａが加熱した流体Ｌ_ＨＴをバルブ６０１ａ、温度調節器２４５および保温器２４７、バルブ６０２ｂを経由してドレインへ廃棄する。これは、温度調節器２４５および保温器２４７内の常温の流体Ｌ_ＣＬが加熱タンク６０４ａに流れ込んで流体Ｌ_ＨＴの温度が不安定となることを防ぐものである（Ｓ６１６）。この工程は、概ね１分程度継続される。

続いて、開閉弁制御器６０３は、バルブ６０１ｂを開けるとともにバルブ６０２ｂを閉じ、加熱流路を形成する制御を行う。これにより、流体Ｌ_ＨＴを加熱して温度調節器２４５および保温器２４７に供給する通常の温水供給制御の動作に復帰する（Ｓ６１７）。以後、ステップ６１２〜６１７の動作を繰り返す。

この実施形態の液処理ユニットでは、流体供給器４５０が、加熱した流体と常温の流体とを切替えていずれか一方を温度調節器２４５および保温器２４７へ供給するので、めっき処理が停止された場合でも温度調節器２４５および保温器２４７内のめっき液の温度を冷却し再加熱することができる。すなわち、一旦加熱しためっき液を冷却することでめっき液の劣化を防ぐことができる。これは、めっき液を温度調節器２４５および保温器２４７に供給し当該めっき液が加熱された後であっても、比較的自由にめっき処理の停止を行うことができることを意味しており、処理液の鮮度を維持しつつ柔軟なプロセスを可能にする。

また、この実施形態の液処理ユニットでは、流体供給器４５０が、温水供給制御をする流路と冷水供給制御をする流路を備えバルブにより流体の流れを制御するので、流体の加熱および冷却の転換を速やかに行うことができる。すなわち、温度調節器２４５および保温器２４７内に保持されためっき液の冷却および再加熱を急速に行うことができる。

さらに、この実施形態の液処理ユニットでは、流体供給器４５０が、温度調節器２４５および保温器２４７に供給する流体を常温の流体から加熱された流体に切替える際、常温の流体が直接加熱された流体と混じらないように制御するので、温度調節器２４５および保温器２４７によるめっき液の加熱を安定化することができる。

（実施形態に係る温度調節用流体供給器の変形例）
ここで、図９Ｂを参照して、実施形態に係る流体供給器の変形例を説明する。以下の説明において、図９Ａに示す流体供給器４５０と共通する構成については共通する符号を付して示し、重複する説明を省略する。

図９Ｂに示す流体供給器４５０ａは、流体Ｌ_ＣＬの供給源として、冷却器６０６ｂ（冷却部）を備えた冷却タンク６０４ｂを有している。すなわち、ポンプ６０５ｂの入力端には、冷却タンク６０４ｂに貯留された流体Ｌ_ＣＬが供給されており、温度調節器２４５の流体排出口４５２および保温器２４７の流体排出口４７２は、バルブ６０２ｂを介して冷却タンク６０４ｂと接続されている。さらに、ポンプ６０５ｂの出力端は、バルブ６０２ｃを介して冷却タンク６０４ｂと接続されている。冷却タンク６０４ｂには、冷却器６０６ｂが配設されており、冷却タンク６０４ｂに貯留された流体Ｌ_ＣＬを所定の温度まで冷却する。

この構成の流体供給器４５０ａによれば、温度調節器２４５および保温器２４７から還流した流体Ｌ_ＣＬを冷却タンク６０４ｂに貯留し、貯留した流体Ｌ_ＣＬを冷却器６０６ｂにより冷却するので、めっき液の冷却を効率的に行うことができる。また、この構成の流体供給器４５０ａによれば、温度調節器２４５および保温器２４７内のめっき液を冷却する流体Ｌ_ＣＬを冷却器６０６ｂにより冷却するので、冷却するめっき液の温度を正確に設定することができる。さらに、この構成の流体供給器４５０ａによれば、流体Ｌ_ＣＬをドレインに廃棄せず冷却タンク６０４ｂに貯留させるので、使用した流体Ｌ_ＣＬを再利用することができる。

（実施形態に係る温度調節用流体供給器の作用）
ここで、図７ないし図１２を参照して、図９Ａないし図１０に示す流体供給器４５０（４５０ａ）の作用について説明する。図１２は、還元剤としてＤＭＡＢ（ジメチルアミンボラン）を使用しためっき処理において、めっき液の加温時間とめっき液中に生ずるパーティクルの数の関係を示している。

図８に示す前洗浄工程Ａ、めっき処理工程Ｂ、後洗浄工程Ｃ、裏面・端面洗浄工程Ｄおよび乾燥工程ＥによりウエハＷをめっき処理する場合、図１１に示すように、ｎ回目の処理の乾燥工程Ｅの後、ｎ＋１回目の前洗浄工程Ａが開始されるまでに、処理の終わったウエハＷが排出され新しい処理ウエハＷが搬入される。めっき処理工程Ｂにおいて所定の温度かつ所定の成膜速度のめっき液を得るためには、めっき処理工程Ｂが開始されるまでにめっき液が所定の温度まで加温され、かつ所定の時間加温され続けることが必要である（図１１中「タイミング（１）」）。

しかし、めっき液は、常温から加温を開始すると劣化が始まることが知られている。図１２に示すように、めっき液を加温後３０分が経過すると、サイズの小さいパーティクル（０．１３ｕｍ［マイクロメートル］以上のサイズのパーティクル）の数が増加し始め、６０分を超えると、サイズを問わず急激にパーティクル数が増加することがわかる。従って、めっき処理プロセスの間に図１１のΔｔ_２１やΔｔ_２２に示すような「プロセス待機時間」が生じると、温度調節器２４５および保温器２４７内に留まった加温されためっき液の劣化が進行してしまうことになる。

めっき液を加温することにより生ずるパーティクルは、加温による還元剤の反応に起因すると考えられる。以下の式１に、ＤＭＡＢを還元剤として含むめっき液の反応例を示す。

めっき液を示す左項のうちＤＭＡＢ（（ＣＨ_３）_２ＨＮ・ＢＨ_３）は、室温においてもわずかながら反応が進む不安定な還元剤である。こうしためっき液は、加温されることで、ＣｕやＣｏによる触媒作用がなくともさらに反応が進む性質を持っている。加温されためっき液が温度調節器２４５および保温器２４７内に長時間保持されると、数式１に示すＤＭＡＢの分解が進み、Ｃｏの析出が進む。すると、析出したＣｏが触媒となってさらに加速度的にめっき液中のＤＭＡＢの反応が促進される。その結果、温度調節器２４５および保温器２４７内のめっき液にＣｏＷＢ結晶がパーティクルとして析出するものと考えられる。図１２中、６０分経過後にパーティクル数が劇的に増加しているのは、かかる反応によるものである。

従来、めっき液を加温し温度調節器２４５および保温器２４７内に保持したままめっき処理を停止したような場合は、ダミーウエハを用意し、加温しためっき液を当該ダミーウエハに吐出・廃棄していた。すなわち、パーティクルの生じためっき液を廃棄することでめっき液全体の品質を維持していた。図１２に示す「Dummy1」は、２００［ｍＬ］のめっき液、同じく「Dummy2」は、４００［ｍＬ］のめっき液を吐出した後のパーティクル数を示す。図１２に示すように、めっき液を加温して１８０分経過した後、ダミーウエハに加温済めっき液を吐出させて廃棄することで、めっき液全体中のパーティクル数が減少していることがわかる。

図１２に示すデータを得た液処理ユニットでは、めっき液を保持する温度調節器２４５および保温器２４７の容積（ウエハ１枚を処理するめっき液の量）は、およそ２００［ｍＬ］である。すなわち、図１２の「Dummy1」はウエハ１枚分のめっき液、同じく「Dummy2」はウエハ２枚分のめっき液を排出したことになる。つまり、図１２に示す例では、温度調節器２４５および保温器２４７に保持され加熱されためっき液を、保持されためっき液の量の２倍程度を廃棄することで、析出したＣｏＷＢ結晶が除去されたものと考えられる。しかし、加温済めっき液の廃棄は、処理の効率を低下させる。

一方、図７に示す吸い戻し機構２４６ｂを用いて温度調節器２４５および保温器２４７内のめっき液を第３のタンク３３０へ吸い戻すことも可能である。しかし、一旦加熱しためっき液を第３のタンク３３０に戻すことは、めっき液全体の質を劣化させる点で好ましくない。

実施形態に係る流体供給器４５０は、かかる場合に温度調節器２４５および保温器２４７に供給する加熱用流体を冷却用流体に切替え、温度調節器２４５および保温器２４７内のめっき液を冷却し、めっき液の劣化を防止する作用をする。

なお、冷却用流体Ｌ_ＣＬを省略し加熱用流体Ｌ_ＨＴの温度自体を冷却制御することも考えられるが、熱容量のためめっき液を迅速に冷却することは困難である。そこで、実施形態に係る流体供給器４５０（４５０ａ）は、加熱用流体Ｌ_ＨＴの加熱温度を制御するのではなく、加熱した加熱用流体Ｌ_ＨＴと常温の（または常温に冷却・維持された）冷却用流体Ｌ_ＣＬとをバルブ群により切替える構成を有している。

（めっき液を冷却する温度と時間）
ここで、図１２および図１３を参照して、実施形態に係る流体供給器４５０によるめっき液を冷却する温度と時間について説明する。図１３は、めっき処理の処理温度とめっき膜厚の関係を示している。

図１３に示すように、ＣｏＷＢ膜を形成するめっき処理では、めっき液温度が４５度程度を超えるとＣｏＷＢ膜の形成が始まることがわかる。すなわち、ＣｏＷＢ結晶の析出を抑えるには、めっき液温度を概ね４０度以下とする必要がある。好ましくは、めっき液内の温度分布を考慮して常温程度、より好ましくは３０度程度以下とすることで、ＣｏＷＢ結晶の析出を抑制することができる。

一方、図１２に示すように、ＤＭＡＢを還元剤として含むめっき液では、処理温度への加温後３０分を経過するとパーティクル数の増加が始まっている。従って、めっき液を加温した状態（常温を超えるような状態）が３０分を超えないようにすることが好ましい。実際には、熱容量のためめっき液の冷却には一定の時間を要するから、めっき液を冷却した後に再加温してめっき処理を再開するまでの時間が３０分以内であることが好ましい。

そこで、例えば、図１０のステップ６１３においてめっき液供給停止状態が１０分を超えた場合に、ステップ６１４により急速（５分程度）にめっき液を冷却し、ステップ６１５の供給再開指示を受けてから１０分程度かけて温度調節器２４５および保温器２４７内のめっき液を再加熱するサイクルが考えられる。

このように、この実施形態の液処理ユニットによれば、温度調節器および保温器内の処理液を加熱および冷却可能な流体供給器を備えたので、処理プロセスに待機時間を生じた場合でも処理液劣化を防ぐことができる。また、待機時間が生じた場合に温度調節器および保温器に留まった処理液をダミーディスペンスする必要がなくなり、効率悪化を抑えることができる。

なお、本発明は上記実施形態およびその変形例のみに限定されるものではない。本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

Claims (7)

1. 複数の基板に連続してめっき処理を施す液処理装置であって、
   めっき液を収容する温度調節用容器と、
   前記温度調節用容器に収容された前記めっき液の温度を制御する温度制御部と、
   前記基板を１枚ずつ所定位置に保持する保持部と、
   前記温度調節用容器に収容され温度制御された前記めっき液を、前記保持部により保持された前記基板の処理面に吐出する供給孔を有するノズルと、
   前記温度調節用容器に収容され温度制御された前記めっき液を、前記ノズルの前記供給孔に向けて送り出す送り出し機構と、
   前記送り出し機構が前記めっき液を送り出すタイミングを制御する供給制御部と、を具備し、
   前記温度制御部は、前記送り出し機構が前記めっき液を送り出すタイミングに基づいて、前記温度調節用容器に収容された前記めっき液の温度を制御し、
   前記温度制御部は、前記めっき液が前記ノズルの前記供給孔に向けて送り出されている間は、前記温度調節用容器に収容されているめっき液を、常温よりも高いめっき処理温度に制御し、前記めっき液の前記ノズルの前記供給孔に向けた送り出しが一定時間中断された場合には、前記温度調節用容器に収容された前記めっき液を、前記めっき処理温度よりも低い温度に冷却制御することを特徴とする液処理装置。
2. 前記温度制御部は、前記冷却制御の際、前記温度調節用容器に収容された前記めっき液を常温まで冷却することを特徴とする請求項１記載の液処理装置。
3. 前記温度制御部は、前記送り出し機構が前記めっき液を送り出すタイミングに基づいて高温流体または低温流体のいずれかを前記温度調節用容器に供給するよう構成された流体供給器を有し、
   前記温度調節用容器は、前記流体供給器から供給される高温流体または低温流体を用いて、収容されているめっき液を加温または冷却する熱交換器を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
4. 前記流体供給器は、
   前記高温流体が生成されるよう流体を加熱する加熱部と、
   前記低温流体が生成されるよう流体を冷却する冷却部と、
   前記高温流体または前記低温流体のいずれかを前記温度調節用容器に供給する供給部と、を備えた
   ことを特徴とする請求項３に記載の液処理装置。
5. 前記温度調節用容器に収容されるめっき液の量が、１枚の基板処理に必要な所定量に対応している、または、１枚の基板処理に必要な所定量よりも少なくなっている
   ことを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
6. 複数の基板に連続してめっき処理を施す液処理方法であって、
   めっき液を温度調節用容器に収容する収容ステップと、
   前記温度調節用容器に収容した前記めっき液を所定の温度に加温する加温ステップと、
   前記温度調節用容器に収容しためっき液を基板の処理面にめっき液を吐出する供給孔に向けて送り出すタイミング情報を生成するタイミング生成ステップと、
   前記タイミング情報に基づいて、前記温度調節用容器に収容された前記めっき液を冷却する冷却ステップと
   を具備し、
   前記加温ステップは、前記温度調節用容器に収容されているめっき液を、常温よりも高いめっき処理温度に制御し、
   前記冷却ステップは、前記温度調節用容器に収容されためっき液が所定時間前記供給孔に向けて送り出されない場合に前記めっき液を前記めっき処理温度よりも低い温度に冷却することを特徴とする液処理方法。
7. 前記温度調節用容器に収容されるめっき液の量が、１枚の基板処理に必要な所定量に対応している、または、１枚の基板処理に必要な所定量よりも少なくなっている
   ことを特徴とする請求項６に記載の液処理方法。

Images